| 主权项 |
1.一种可变水平预测器,该可变水平预测器(41)使用于一具有受控制程序(46)及控制器(44)之控制环路(42)中,其中该控制器(44)有一提供控制信号之控制器输出和一接收错误信号之控制器输入,且该程序(46)有一连接至控制器输出以接收控制信号之用来控制程序变数的程序输入,及一用来提供代表该程序变数之程序输出信号的程序输出,该可变水平预测器包括:一程序模型(48),该程序模型有一连接至控制器输出以接收控制器信号之模型输入及一用来根据控制信号提供一模型反应信号之模型反应输出;一预测向量单元(51),该预测向量单元有一用来提供一预测向量之预测向量输出及一连接至程序模型(48)之模型反应输出以接收模型反应信号之模型反应输入,其中该预测向量包括预测的程序输出信号未来値;一水平选择单元(54),该水平选择单元有一用来提供预测向量的一经选择之次向量的预测次向量输出,及连接至预测向量单元之预测向量输出以接收预测向量之预测向量输入,其中该水平选择单元从预测向量中选择一预测次向量;及一错误标量/向量计算器(58),该错误标量/向量计算器有一连接至控制器输入之错误信号输出,及一连接至水平选择单元之次向量输出以接收次向量的次向量输入,其中该错误向量计算器根据一设定点信号及预测次向量产生一错误信号。2.根据申请专利范围第1项之可变水平预测器(41),其中该程序模型(48)包括一扰动输入以接收一代表对程序(46)扰动之扰动信号,且该模型反应信号亦系根据该扰动信号。3.根据申请专利范围第1项之可变水平预测器(41),其中该预测向量单元(51)包括:一未修正预测向量单元(49),该未修正预测向量单元用来从模型反应输出接收模型反应信号、根据模型反应信号及一以前经修正的预测向量形成一未修正预测向量、并在一未修正预测向量输出处提供一未修正预测向量;一预测修正单元(50),该预测修正单元用来在一未修正预测向量输入处接收未修正预测向量、根据程序输出信号修正该未修正预测向量、并在一经修正预测向量输出处提供一经修正预测向量;及一经修正预测向量单元(52),该经修正预测向量单元用来在一经修正预测向量输入处接收该经修正预测向量、用该经修正预测向量更新储存在未修正预测向量单元(49)内之以前的经修正预测向量、并在预测向量输出处提供预测向量,其中该预测向量为该经修正预测向量。4.根据申请专利范围第3项之可变水平预测器(41),其中该预测修正单元(50)有一预测错误输入,且该预测向量单元(51)尚包括:一加法器(56),该加法器有一接收程序输出信号之第一输入、一自未修正预测向量接收一在时间上对应于该程序输出信号之未修正预测的第二输入、及一提供代表程序输出信号与未修正预测间差异之预测错误信号的输出,该预测错误信号连接至预测修正单元(50)之预测错误输入。5.根据申请专利范围第4项之可变水平预测器(41),其中该预测修正单元(50)将预测错误信号与储存在未修正预测向量中的预测未来値相加以形成经修正预测向量。6.根据申请专利范围第1项之可变水平预测器(41),其中由该错误标量/向量计算器(58)提供之错误信号包括一错误向量,且该可变水平预测器(41)尚包括:一设定点单元(59),该设定点单元有一设定点输出,该设定点输出将设定点信号提供予错误标量/向量计算器(58)做为一设定点向量,其中该预测次向量、该设定点向量、及该错误向量各储存一相等数目个预测値,且该错误标量/向量计算器(58)藉计算储存于预测次向量与设定点向量内之对应预测値间的差异而形成错误向量。7.根据申请专利范围第1项之可变水平预测器(41),其中由该错误标量/向量计算器(58)提供之错误信号包含一单一标量値,且该可变水平预测器(41)尚包括:一设定点单元(59),该设定点单元有一设定点输出,该设定点输出将设定点信号提供予该错误标量/向量计算器(58)做为一设定点向量,其中该预测次向量与该设定点向量各储存相等数目个预测値,且该错误标量/向量计算器(58)藉计算储存于预测次向量与设定点向量内之对应预测値间差异的加权平均値而形成该单一标量値。8.一种方法,该种方法形成一提供予回馈控制器输入之错误信号,该方法包括:根据一控制器输出信号形成一预测向量,该预测向量有许多个储存一程序输出信号之预测値的元素;及根据预测向量与一设定点向量计算错误向量,其中该设定点向量有许多个储存一设定点信号之预测値的元素。9.根据申请专利范围第8项之方法,其中该根据一控制器输出信号形成一预测向量之步骤包括:根据控制器输出信号与一程序模型形成一程序模型反应向量;及根据程序模型反应向量与预测向量更新该预测向量。10.根据申请专利范围第9项之方法,且进一步包括:将该预测向量初始化。11.根据申请专利范围第10项之方法,其中将该预测向量初始化的步骤包括:根据程序输出信号设定该预测向量之诸元素为初始値。12.根据申请专利范围第9项之方法,其中该程序模型包括一输入阶段反应向量,该输入阶段反应向量中的诸元素代表程序输出信号对加诸程序输入的单位阶段信号之反应,且该形成一程序模型反应向量之步骤包括:检测控制器输出信号内之控制信号变化;及将输入阶段反应向量之诸元素乘以控制信号变化以形成程序模型反应向量。13.根据申请专利范围第9项之方法,其中该预测向量之许多个元素包括一第一元素,且该更新预测向量之步骤包括:将储存于预测向量内的每一预测移动一元素位置以使每一预测代表一更靠近次一扫瞄一个扫瞄位置的扫瞄处之预测;及将程式模型反应向量与预测向量相加。14.根据申请专利范围第8项之方法,该方法尚包括:根据程序输出信号修正该预测向量。15.根据申请专利范围第14项之方法,其中该修正预测向量之步骤包括:计算程序输出信号的真实幅度与程序输出信号的预测幅度间之预测差异;及根据该预测差异调整预测向量之诸元素。16.根据申请专利范围第15项之方法,其中该调整预测向量之诸元素的步骤包括:将该预测差异与预测向量之各元素相加。17.根据申请专利范围第15项之方法,其中该调整预测向量之诸元素的步骤包括:根据该预测差异与以前的诸预测差异计算一经过滤的预测差异;及将该经过滤的预测差异与预测向量之各元素相加。18.根据申请专利范围第8项之方法,其中该根据预测向量计算错误信号之步骤包括:从预测向量中选择一预测次向量;及根据该预测次向量与设定点向量计算错误信号。19.根据申请专利范围第18项之方法,其中该选择一预测次向量之步骤包括:根据程序的滞定时间从预测向量中选择一预测次向量。20.根据申请专利范围第8项之方法,其中该根据预测向量计算错误信号之步骤包括:将预测向量之各元素从设定点向量之对应元素中减去以形成一错误向量,其中该错误向量包含错误信号。21.根据申请专利范围第8项之方法,其中该根据预测向量计算错误信号之步骤包括:将预测向量之各元素从设定点向量之对应元素中减去以形成一错误向量;及将错误向量之各元素乘以一对应加权因数以形成许多个经加权之预测値,并加总该等经加权之预测値以形成一错误标量,其中该错误标量包含错误信号。22.根据申请专利范围第8项之方法,其中该根据一控制器输出信号形成一预测向量之步骤包括:根据该控制器输出信号、一扰动信号、及一程序模型形成一程序模型反应向量;及根据该程序模型反应向量及预测向量更新该预测向量。23.根据申请专利范围第22项之方法,其中该程序模型包括一输入阶段反应向量及一扰动阶段反应向量,该输入阶段反应向量之诸元素代表程序输出信号对加在程序之输入处之单元阶段信号的反应,该扰动阶段反应向量之诸元素代表程序输出信号对加诸该程序之单位阶段扰动的反应,且该形成一程序模型反应向量之步骤包括:检测控制器输出信号内之控制信号变化;将输入阶段反应向量的诸元素乘以该控制信号变化以形成一输入变化向量;检测一扰动变化;将扰动阶段反应向量的诸元素乘以该扰动变化以形成一扰动变化向量;及将输入变化向量与扰动变化向量相加以形成程序模型反应向量。24.一种装置,该装置用来控制一程序(62),该程序(62)有p个程序输入及q个程序输出,其中p≧2且q≧2,配合p个回馈控制器(64与66)作用,每个回馈控制器有一错误输入及一控制器输出,该控制器输出提供控制信号给该p个程序输入中的一个,以使各该等p个程序输入连接至一控制器输出,其中备有q个设定点信号对应于且代表该等q个程序输出中每一个的期望输出値,该装置包括:q个预测单元(68及70),每个预测单元有p个预测输入及一预测输出以提供一代表一程序输出之预测未来値的预测输出信号,使各该等q个程序输出均被预测,而每个预测输入连接至一独特的控制器输出;q个设定点错误加法器(72及78),每个设定点加法器有一连接至一预测单元之预测输出的第一输入、一被架构成接收一对应于由预测单元预测之程序输出的设定点信号之第二输入、及一提供一代表预测输出信号与设定点信号间差异之错误信号的输出;px(q-1)个环路交互作用补偿器(80及82),每个环路交互作用补偿器有一接收一错误信号之输入及提供一经评量的错误信号之输出;及p个综合错误加法器(74及76),每个综合错误加法器有一被架构成接收一独特错误信号之第一输入、q-1个各被架构成接收一独特经评量的错误信号之交互作用输入、及一连接至一控制器输入之综合错误输出,以提共一综合错误信号至各控制器输入。25.根据申请专利范围第24项之装置,其中每个预测单元(68与70)包括一连接至对应于由预测单元预测之程序输出信号的程序输出之输入,且该预测单元根据该程序输出信号修正该预测输出信号。26.根据申请专利范围第24项之装置,其中每个预测单元(68及70)包括一扰动输入以接收一代表对该程序(62)之扰动之扰动信号,且各预测单元(68及70)的预测输出信号系根据控制信号与扰动信号决定。27.一种方法,该方法系形成一被提供予一第一回馈控制器之第一控制器输入的综合错误信号,其中该第一回馈控制器供应一第一控制信号予一程序之第一程序输入,其中该第一控制信号影响该程序的一第一程序输出信号及一第二程序输出信号,且一第二回馈控制器供应一第二控制信号予该程序之第二程序输入,其中该第二控制信号亦影响该程序的第一程序输出信号与第二程序输出信号,该方法包括:根据该第一与第二控制信号形成一第一预测,该第一预测代表第一程序输出信号的一个未来値;根据该第一与第二控制信号形成一第二预测,该第二预测代表第二程序输出信号的一个未来値;根据该第一预测与一第一设定点信号计算一第一错误信号;根据该第二预测与一第二设定点信号计算一第二错误信号;将该第二错误信号乘以一评量因数以形成一第二经评量错误信号;及将该第二经评量错误信号与该第一错误信号相加以产生该综合错误信号。28.根据申请专利范围第27项之方法,其中该第一预测与该第二预测各亦根据一代表对程序扰动之扰动信号。29.一种方法,该方法系用来形成一提供予一第一回馈控制器之第一控制器输入的综合错误信号,其中该第一回馈控制器供应一第一控制信号予一程序之一第一程序输入,其中该第一控制信号影响该程序之一第一程序输出信号及一第二程序输出信号,且一第二回馈控制器供应一第二控制信号予该程序之一第二程序输入,其中该第二控制信号亦影响该程序之第一程序输出信号与第二程序输出信号,该方法包括:根据第一与第二控制信号形成一第一预测向量,该第一预测向量有许多个储存该第一程序输出信号之预测値的元素;根据第一与第二控制信号形成一第二预测向量,该第二预测向量有许多个储存该第二程序输出信号之预测値的元素;根据该第一预测向量与一第一设定点向量计算一第一错误向量;根据该第二预测向量与一第二设定点向量计算一第二错误向量;将该第二预测向量之各元素乘以一评量因数以产生一第二经评量错误向量;将该第一错误向量之诸元素与该第二经评量错误向量之对应诸元素相加以形成一综合错误向量;及从该综合错误向量形成综合错误信号。30.根据申请专利范围第29项之方法,其中该从综合错误向量形成综合错误信号之步骤包括计算该综合错误向量之全部元素的加权平均値。31.根据申请专利范围第29项之方法,其中该第一预测向量与该第二预测向量各亦根据一代表对该程序扰动之扰动信号。图式简单说明:第一图是以前技术之程序控制环路方块图。第二图显示一具有最小滞定时间之程序的反应曲线。第三图显示一具有相当滞定时间之程序的反应曲线。第四图为一具有史密斯(Smith)预测器之以前技术的控制环路方块图。第五图为一显示具有本发明之可变水平预测器的控制环路之方块图。第六图为一具有在控制之下的程序之控制环路方块图,该控制环路具有2个控制输入及2个程序输出。 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